پاورپوینت آشنایی با ساختار لیزرو انواع لیزر های موجود (pptx) 25 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 25 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بسم الله الرحمن الرحیم
آشنایی با ساختار لیزر و انواع لیزرهای موجود
آشنایی با ساختار لیزرو انواع لیزر های موجود
نوع لیزر نوع کاملا جدیدی از نور است و درخشان تر و شدید تر از نوری است که در طبیعت یافت می شود. نور لیزر می تواند سخت ترین فلزات را سوراخ کند یا به راحتی از جسم سختی مثل الماس عبور کند و در آن ایجاد حفره کند. برعکس باریکه های کم قدرت و فوق العاده دقیق انواع دیگر لیزر را می توان برای انجام کارهای بسیار ظریف مثل چشم انسان به کار برد نور لیزر را می توان خیلی دققیق کنترل کرد و به صورت باریکه مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس استفاده کرد. واژه لیزر(LASER )مخفف عبارت: Amplification by Stimulated Emission of Radiationبه معنی تقویت نور به وسیله گسیل القایی تشعشع می باشد. مساله اصلی در تولید اشعه لیزر کنترل نوسان ای الکترونی درون اتم ها است به نحوی که تمامی توده اتم ها بتوانند ذرات نور را با هم پرتاب کنند. در سال 1960 دانشمند امریکایی تئودور مایمن توانست نخستین ابزار مولد لیزر را که لیزر یاقوتی بود بسازد در همین سال اولین لیزر گازی He-Ne به وسیله دانشمند ایرانی علی جوان ساخته شد.
خواص اشعه لیزر
اشعه لیزر دارای ماهیتی مشابه نور معمولی است یعنی اجزای تشکیل دهنده آن همان فوتون ها هستند اما دارای سه خاصیت مهم است که آن را از نور معمولی متمایز می کند. این سه خاصیت عبارتند از:
1- تک فامی(monochromatic)
2-هم راستایی(Collimated)
3- همدوسی (Coherent)
1- تک فامی(monochromatic)
نور لیزر تنها دارای یک طول موج و یا به عبارت دیگر یک رنگ تنها می باشد که این خاصیت را خاصیت تک فامی نور لیزر می نامند برای تولید نور تک رنگ کافی است منبع تولید اشعه لیزر تنها با یک فرکانس مشخص تحریک شود تا نور لیزر با همان فرکانس تولید شود
2-هم راستایی(Collimated)
اشعه لیزر معمولا به صورت یک اشعه کاملا باریک و موازی تولید می شود که قادر است مسافت های طولانی را با پراکندگی خیلی کم طی کند . برای ایجاد نور باریک لیزر در محفظه مولد اشعه لیزر از آینه های خاصی استفاده شده است که باعث می شود اشعه لیزر در راستاهای مختلف توسط آینه ها باز تاب کرده و تنها از مسیر مشخص شده و به طور موازی خارج شوند.
3- همدوسی (Coherent)
خاصیت همدوسی در نور لیزر به این معناست که امواج تولید شده نور لیزر کاملا هماهنگ با یکدیگر در زمان و مکان حرکت کرده و یا به عبارت دیگر هم فاز هستند.
ماهیت اشعه لیزر
ماهیت اشعه لیزر با ماهیت نور معمولی یکی است اما تفاوت عمده آن در نحوه گسیل پرتوهاست. گسیل پرتوها توسط الکترون های برانگیخته در اتم به دو صورت امکان پذیر است:
1-گسیل خودبخودی:فرض کنید e2وe1 دو تراز متوالی از یک اتم با انرژی هایE2وE1باشدو الکتروونی در تراز e1در حالت پایه خود قرار گرفته باشد.اگر به هر دلیلی این الکترون از تراز e1به تراز بالاترe2برود گفته می شود اتم تحریک شده است یا در حالت برانگیخته قرار دارد. چون این حالت یک حالت ناپایدار است اتم تمایل دارد هرچه زودتر به حالت پایدار باز گردد به همین دلیل الکترون مزبور بلافاصله به حالت قبلی در تراز e1بر خواهد گشت از طرفی چون این دو تراز اختلاف انرژی E1وE2 دارند بنابراین اصل پایستگی انرژی اضافی الکترون به صورت تابش با فرکانس Uحین بازگشت به تراز اول گسیل می شود به این فرایند گسیل خودبخودی می گویند.
2-گسیل القایی : اگر الکترونی در تراز e2در حالت پایه خود قرار داشته باشد و ما با استفاده از یک فوتون با انرژی E2-E1=hu اتم را تحریک کنیم در اثر این القا الکترون مزبور تراز e2را ترک کرده و به تراز e1می رود و حین این انتقال فوتون تابش می کند . فوتون برهم کنش کننده هم بدون آنکه تغییری در ان ایجاد شود به راهش ادامه می دهد . پس در این حالت با دو فوتون هم فاز که هکراه یکدیگر هستند روبرو هستیم.
در گسیل خودبخودی تابش های گسیل شده در تمام جهات گسترده است. اما در گسیل القایی جهت تابش در یک راستای معین خواهد بود . از طرفی در گسیل خودبخودی فوتون های تابشی در اثرگذار بین اتم های ترازهای اتمی یا مولکولی مختلف و متفاوت از هم به وجود می ایند. پس این تابش ها طیف گسترده ای از فرکانس ها را شامل می شود. اما در گسیل القایی تابش در اثر گذار بین تراز های اتمی یا مولکولی مشابه گسیل می شود . بنابراین همه تابش ها تقریبا فرکانس یکسانی دارند. معمولا در لیزر از فرایند گسیل القایی استفاده می شود برای داشتن گسیل القایی طولانی مدت به مولکول هایی شامل دو تراز که تراز بالایی آن پر و تراز پایینی آن خالی باشد نیاز داریم . اما آنچه که نظریه های کوانتومی بیان می کند این است که بنا به قاعده گزینش در اتم ها ابتدا تراز های پایینتر پر می شوند بنابراین به وضعیت به وجود امده در لیزر وارونگی جمعیت گفته می شود.
